一种基于LoRa技术的冷干机及控制系统的制作方法

本实用新型涉及冷干机技术领域，更具体地说，涉及一种基于lora技术的冷干机。此外，本实用新型还涉及一种基于lora技术的冷干机控制系统。

背景技术：

冷干机是冷冻式干燥机的简称，冷干机是引用新型技术，属于气动系统中的气源处理元件；冷干机的工作原理为利用冷媒与压缩空气进行热交换，把压缩空气温度降到2～10℃范围的露点温度。

随着冷干机的行业的不断发展，越来越多的企业进入空压机行业，越来越多的人对冷干机行业青睐，同时很多企业脱颖而出，冷干机按冷凝器的冷却方式分有气冷型，水冷型两种：按进气温度高低分有高温进气型(80℃以下)和常温进气型(45℃左右)；按工作压力分有普通型(0.3—1.0mpa)和中、高压型(1.2mpa以上)。此外许多特殊规格的冷干机可以用来处理非空气类介质，如:二氧化碳，氢气，天然气，高炉煤气，氮气等。

传统的冷干机控制方式一般为现场控制或者由冷干机的控制电路通过电缆连接到远程的plc上控制。现场控制方式需要现场的操作人员来回跑动启停冷干机和确认冷干机的状态；而冷干机远程连接plc的控制方式会根据冷干机与plc的距离来布置走线线槽和连接电缆，一般情况下线槽安装在冷干机的顶部或者墙体侧面，维护较为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种基于lora技术的冷干机，该基于lora技术的冷干机能够解决远程控制冷干机时维护繁琐的问题，避免了来回跑动手动控制冷干机和采用plc控制因布线所带来的不利；

本实用新型提供一种基于lora技术的冷干机，包括：

冷干机主体，设置在使用地；

lora模块，与所述冷干机主体电性连接。

通过lora模块与设置在使用地的冷干机主体电性连接，不仅可以使得冷干机本体具有远距离(500米到2000米)的通讯距离，而且相对于传统的现场手动开关或者通过线缆连接plc控制器，即安全又节省成本。

作为进一步的技术方案，所述冷干机主体包括：

制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、电源模块和控制器，所述电源模块分别与所述制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和控制器连接，所述控制器分别与所述制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和lora模块相连。

电源模块分别与制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和控制器连接，来进行供电；控制器分别制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和lora模块相连，由于lora模块是与控制器相连的，因此，通过lora模块不仅仅实现了对冷干机主体工作状态的启停，同时还可以通过控制器根据冷干机主体周围环境有针对性的单独或者一起控制制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀。

作为进一步的技术方案，所述控制器为stm32系列单片机，所述控制器与lora模块通过spi总线连接。

由于stm32系列单片机集成了非常丰富的接口，通信模块以及其他功能模块，并且针对其的开发工具非常齐全，方便后续进一步在硬件方面的升级和在软件方面的开发；所述控制器与lora模块是通过spi总线连接的，不仅可以利用spi总线的高速、全双工、同步通信的特性，而且还可以与外设进行数据交换。

作为进一步的技术方案，所述lora模块包括：

lora通信模块和信号传输模块，所述lora通信模块和信号传输模块耦合并与所述控制器耦合。

lora通信模块和信号传输模块耦合通过信号传输模块的连接，信号传输模块可以通过lora无线网络与网关连接，以进行数据交换；lora通信模块耦合控制器，可以将信号传输模块接收到的数据与控制器进行交换。

作为进一步的技术方案，所述lora模块为sx1276/78系列lora芯片的无线通信模块。

该芯片具有spi接口，而且功率稳定，不仅可以带来更远的通讯距离，且功率密度集中，抗干扰能力强。

作为进一步的技术方案，所述冷干机主体还包括：

传感装置，所述传感装置与所述控制器相连。

传感装置与控制器相连，不仅可以通过控制器来获取传感装置采集到的数据采集，而且还可以通过控制器来对传感装置进行控制。

作为进一步的技术方案，所述传感装置包括：

温度传感器和湿度传感器，分别与所述控制器连接。

温度传感器与湿度传感器分别与控制器连接，通过控制器的控制不仅可以对冷干机主体周围环境的温度和湿度进行采集、检测和监测。

作为进一步的技术方案，所述温度传感器为ds18b20。

ds18b20作为常用的数字温度传感器，由于其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，并且接线方便，在实际使用中封装之后可应用于不同的环境。

作为进一步的技术方案，所述湿度传感器为hm1500。

由于hm1500线性放大的电压输出可以使得该传感器与控制器直接相连，并且即便是在经历了高湿环境中之后恢复时间也很短。

本实用新型的第二目的在于提供一种基于lora技术的冷干机控制系统，包括lora网关和上位机，还包括任一项上述基于lora技术的冷干机，通过lora无线网络与所述lora网关相连，所述lora网关与所述上位机通过网线或者屏蔽双绞线相连。

本实用新型有益效果：

本实用新型的技术方案为冷干机主体上设置lora模块，lora模块与冷干机主体电性连接，通过利用lora无线通讯，使得对冷干机本体的通讯距离得到极大的增加，并且节省布线成本，降低工程施工的难度，此外还增加了设备部署的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中一种基于lora技术的冷干机无线通讯示意图；

图2为本实用新型中一种基于lora技术的冷干机的控制系统。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1至图2所示，本实用新型提供的一种基于lora技术的冷干机，包括：

冷干机主体，设置在使用地；lora模块，与冷干机主体电性连接。

需要说明的是，冷干机主体为现有常规的冷干机，lora模块与冷干机主体电性连接；通过lora模块的设置，使得冷干机不仅可以进行远程数据通讯，而且减少了布线成本；其中，

冷干机主体包括：制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、电源模块和控制器，电源模块分别与制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和控制器连接，控制器分别与制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和lora模块相连。

需要说明的是，电源模块分别与制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和控制器连接进行供电；此外，控制器分别与制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀和lora模块相连接，通过lora模块的数据通讯，该数据传输到控制器之后可以分别对制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀进行控制，以进一步地调节冷干机主体周围的环境。

具体地，控制器为stm32系列单片机，控制器与lora模块通过spi总线连接。

需要说明的是，由于stm32系列单片机具有spi总线接口，与此对应的，lora模块也具有与之相对应的spi总线接口，二者连接不仅拆接方便，而且通过二者的连接，可以实现lora模块的通讯数据与stm32系列单片机进行双向交换；其中，

lora模块包括：lora通信模块和信号传输模块，lora通信模块和信号传输模块耦合并与控制器耦合。

需要说明的是，信号传输模块可以根据实际传输的距离情况以及辐射等情况进行灵活的选择，如，100mw的lora模块可选择弹簧天线，500mw以上的模块可选棒状天线，2w以上的模块可选择吸盘天线。

还需要说明的是，信号传输模块可以通过lora无线网络能够接收到lora网关传递过来的数据，由于lora通信模块与信号传输模块是耦合的，因此信号传输模块将lora网关获取到的数据传送给lora通信模块，随后lora通信模块将该数据传递给控制器以进行控制。

具体地，lora模块为sx1276/78系列lora芯片的无线通信模块。

在本实施例中，lora模块选用的是现有的sx1276/78系列lora芯片，其器主要采用loratm远程调制解调器，用于超长距离扩频通信，抗干扰性强，能够最大限度降低电流消耗。

具体地，冷干机主体还包括：传感装置，传感装置与控制器相连，通过控制器来采集传感装置的数据；在本实用新型中，传感装置通过与控制器相连的lora模块，与lora网关进行数据交换，进而配合后续的上位机的安装操作。

需要说明的是，传感装置为现有的，可以为co2传感器、甲醛传感器、tvoc可挥发性气体传感器和pm2.5、pm10传感器、温度传感器和湿度传感器等；在本实施例中，传感装置通过串口与控制器相连；其中，

传感装置包括：温度传感器和湿度传感器，二者分别与控制器连接，具体地说，温度传感器为ds18b20，湿度传感器为hm1500。

需要说明的是，本实施例中所采用的ds18b20数字温度传感器是常规的；在实际使用中，由于其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点；并且，湿度传感器采用hm1500传感器，不仅尺寸小、浸水无影响、全互换性、高可靠性与长时间稳定性；在本实用新型中，通过安装温度传感器和湿度传感器使得冷干机本体的冷干机能够检测到冷干机主体周围的温度和湿度；在实际运用中，可以通过远程(即lora无线网络)的方式通过上位机来进行检测和采集温度传感器和湿度传感器的信息。

本实用新型还提供一种基于lora技术的冷干机的控制系统，包括lora网关和上位机，还包括上述基于lora技术的冷干机，通过lora无线网络与lora网关相连，lora网关与上位机通过网线或者屏蔽双绞线相连。

需要说明的是，lora网关和上位机均为常规的，并非本实用新型的改进点。

综上，通过lora模块与冷干机主体的连接，具体地说，lora模块与冷干机主体上的控制器连接，用户在使用时，在上位机上发出操控命令，通过与上位机相连的lora网关以将该操控命令传送至lora模块，随后lora模块通过与设置在冷干机的控制器相连，以进行对冷干机的远程控制，进而实现了上位机对终端设备的远程控制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。